玻璃磨边机用防腐冷却液及其制备方法与流程

本发明属于防腐冷却液，具体涉及玻璃磨边机用防腐冷却液及其制备方法。

背景技术：

1、玻璃磨边机在工作过程中会产生大量的热量，如果没有冷却液进行散热，设备温度会迅速升高，导致设备过热，甚至引发设备故障，其次，冷却液在磨边过程中起到冷却和润滑的作用，可以减少磨削摩擦产生的热量和摩擦力，提高磨削效率和质量，如果没有冷却液，磨削效果会下降，导致产品表面粗糙度增加，甚至出现磨损或破损，此外，高温和摩擦力的作用下，设备的金属部分容易受到热膨胀和磨损，缺乏冷却液的保护，设备寿命会缩短，需要频繁地进行维修和跟换零部件。因此，冷却液在玻璃磨边机的运行过程中起着至关重要的作用。传统冷却液为单一液相流体，换热效率低且存在防腐效果差的问题，因此，需要制备一种既具有高换热效率又具备防腐性能的冷却液。

2、专利cn 111187601 b提出一种冷却液，该冷却液是一种电动汽车的蓄电池冷却液，其包含相对于冷却液的总质量90％以上的、选自碳酸亚丙酯和碳酸亚丁酯中的至少一种碳酸酯类，以及相对于冷却液的总质量3％以下的水，该冷却液提供低导电率、低离子溶出性、极低温粘度。但是，该冷却液在防腐性能和换热效率方面仍有改进的空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供玻璃磨边机用防腐冷却液及其制备方法，用于解决现有技术中冷却液防腐性能不佳和换热效率低的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明提供玻璃磨边机用防腐冷却液及其制备方法，包括以下步骤：

4、步骤(1)将改性防腐剂溶解在四氢呋喃中，室温搅拌，然后将二氧化钛纳米颗粒加入至含有改性防腐剂的四氢呋喃中，磁力搅拌，超声分散，加热，得到防腐纳米材料；

5、步骤(2)将防腐纳米材料超声分散至蒸馏水中，得到玻璃磨边机用防腐冷却液。

6、以上过程中，通过超声分散作用使防腐纳米材料在液体中产生剪切力和压力变化，形成微小的气泡和涡流，使团聚的纳米材料破碎并分散到蒸馏水中，使纳米材料更好地与蒸馏水相互作用，形成均匀分散的冷却液，增强冷却液的防腐性能，延长机器的使用寿命。

7、优选地，所述改性防腐剂的制备方法，包括以下步骤：

8、p1：在氮气条件下，将多聚甲醛和去离子水加入至圆底烧瓶中，搅拌，室温条件下，依次将四苯酚基乙烷和甲苯加入到烧瓶中，然后，将4-乙炔基苯胺加入烧瓶中，加热反应，得到4-乙炔官能苯并噁嗪；

9、p2：将叠氮乙酸乙酯加入装有无氧n,n-二甲基甲酰胺溶液的三口烧瓶中，依次加入邻苯二酚和碘化亚铜，然后加入4-乙炔官能苯并噁嗪，加热搅拌后有有机层的出现，将有机层倒入水中，抽滤得到反应物，将获得的反应物用水洗涤，真空干燥，得到改性防腐剂。

10、以上过程中，改性防腐剂的合成反应式如下：

11、

12、合成的改性防腐剂中含有1,2,3-三唑基团，该基团中的n原子可以与金属表面形成稳定的化学键，形成保护膜，防止金属与腐蚀介质直接接触，达到防腐的效果，n原子还可以与微生物细胞膜上的蛋白质、核酸等生物大分子发生相互作用，导致细胞膜破裂，细胞死亡，抑制微生物的生长和繁殖，达到抗菌的效果；1,2,3-三唑基团还可以抑制金属表面的电化学反应，降低金属的腐蚀速率；n原子可以和火焰中的自由基发生反应，消耗火焰中的自由基，减缓火焰的传播速度，达到阻燃的效果，且该基团在高温环境下不容易分解，可以形成保护膜，阻止氧气与火焰接触，进一步抑制火焰的燃烧；该改性防腐剂结构中还含有酯键，酯键中的c-o键和c-c键的键能较高，可以在金属表面形成保护层，减缓金属的腐蚀速率，酯键还可以吸附在金属表面，改变金属表面的电化学反应，降低金属的腐蚀速率；酯键在燃烧过程中，产生不易燃烧的炭状物质，这些物质可以覆盖在燃烧物表面，阻止火焰的进一步蔓延，酯键燃烧过程中产生的水蒸气可以稀释燃烧区域的可燃气体，降低反应速率。

13、优选地，所述步骤p1中，多聚甲醛、去离子水、四苯酚基乙烷、甲苯和4-乙炔基苯胺的用量比为1g：(1.6-2.1)ml：(0.8-1.0)g：(1.4-1.8)ml：(0.83-1.04)g，多聚甲醛的纯度为97％，四苯酚基乙烷的纯度为97％，搅拌时间为30-40min，加热温度为70-90℃，反应时间为4-8h。

14、优选地，所述步骤p2中，叠氮乙酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺溶液和4-乙炔官能苯并噁嗪的用量比为1g：(3-4)ml：(1.55-2.32)g，叠氮乙酸乙酯的纯度为95％，碘化亚铜的纯度为99.9％，加热温度为30-35℃，搅拌时间为20-24h，洗涤次数为3-5次。

15、优选地，所述二氧化钛纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

16、s1：常压下通入氮气作为保护气体，随后向三口烧瓶中加入乙二醇，磁力搅拌下加入四氯化钛，搅拌均匀，逐步升温加热，随后缓慢加入去离子水，保持温度并持续搅拌，待瓶中出现大量白色物质后终止反应；

17、s2：将三口烧瓶取出，静置直到白色物质全部沉淀，倒出瓶中的上清液，将底部白色物质分别用水和无水乙醇进行溶解，随后离心，重复操作，将白色固体均匀铺开放入真空烘箱中干燥，用研钵研磨至白色粉末，得到二氧化钛纳米颗粒。

18、以上过程中，产生的二氧化钛纳米颗粒具有较高的熔点(约1870℃)和良好的热稳定性，这是由于二氧化钛晶体结构中的ti-o键键能较高，在较大的温度范围内，二氧化钛能够保持结构和性能的稳定，从而提高冷却液的稳定性和使用寿命，同时，二氧化钛纳米颗粒具有优异的抗氧化性能，可以有效抵抗冷却液在运行过程中产生的自由基，减缓冷却液的老化过程，此外，二氧化钛具有高比表面积，可以提高冷却液的传热性能，同时其抗磨损性能也能减少冷却液中金属零部件的磨损，提高冷却液的整体性能。

19、优选地，所述步骤s1中，乙二醇和四氯化钛的体积比为1：(0.3-0.5)，乙二醇的纯度为97％，四氯化钛的纯度为99.9％，升温温度为190-200℃，去离子水和乙二醇的体积比为1：(0.5-0.7)，持续搅拌时间为30-40min。

20、优选地，所述步骤s2中，静置时间为10-12h，重复操作次数为3-5次，真空干燥温度为60-70℃，真空干燥时间为12-14h，研磨后的粉末粒径为20-30nm。

21、优选地，所述步骤(1)中，改性防腐剂、四氢呋喃和二氧化钛纳米颗粒的用量比为1g：(90-100)ml：(0.9-1.2)g，磁力搅拌时间为2-3h，超声分散时间为30-50min，加热温度为66-75℃；所述步骤(2)中，超声分散时间为30min，防腐纳米材料与蒸馏水的用量比为1g:(80-90)ml。

22、采用所述的玻璃磨边机用防腐冷却液的制备方法制备得到的玻璃磨边机用防腐冷却液。

23、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

24、1.本发明首先将1,2,3-三唑基团和酯键引入至苯并噁嗪单体中，得到具有良好耐热效果的改性防腐剂，随后以四氯化钛为原料制备具有高比表面积的二氧化钛纳米颗粒，将改性防腐剂与二氧化钛纳米颗粒进行混合，得到防腐纳米材料，再通过超声处理将其分散至蒸馏水中，得到具有良好耐热性、防腐性、热稳定性的冷却液，该冷却液的使用可以提高玻璃磨边机的工作效率，延长设备的使用寿命。

25、2.本发明中将1,2,3-三唑和酯键两种基团引入至苯并噁嗪结构中，1,2,3-三唑中含有的n原子可以与金属表面形成稳定的化学键，形成保护膜，具有防腐的作用，n原子还可以破坏细胞结构，导致细胞膜破裂，细胞死亡，从而抑制微生物的生长和繁殖；酯键中的c-o键和c-c键的键能较高，可以吸附在金属表面，改变金属表面的电化学反应，降低金属的腐蚀速率，且酯键在燃烧过程中会产生一种不易燃烧且可覆盖在燃烧物表面的炭状物质，阻止火焰的进一步蔓延，降低燃烧速率。

26、3.本发明中使用四氯化钛为原料制备二氧化钛纳米颗粒，该物质的晶体结构中的ti-o键键能较高，能够保持结构和性能的稳定，提高冷却液的稳定性和使用寿命，同时由于二氧化钛纳米颗粒具有优异的抗氧化性能，可以减缓冷却液的老化过程；具有高比表面积的二氧化钛纳米颗粒，使冷却液具有优异的传热性能。